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神話中有關(guān)于“千里眼”的故事,,但自然界所有生物的眼睛都看不到千里之遠。而新技術(shù)的發(fā)展,,尤其是合成孔徑激光雷達(SAL)技術(shù)的發(fā)展,真的可能使人類具有“千里眼”能力。 1 c% o s# O$ S/ W; F) H! q
SAL是一種高分辨率成像激光雷達,,其突出的特點是成像分辨率與目標距離無關(guān)。理論上,對100km距離外的目標,,SAL很容易實現(xiàn)厘米級的分辨率。這種卓越的成像能力,,對遠距離目標的高分辨率監(jiān)視應(yīng)用特別有吸引力,。) p5 X- d: ]0 E/ L1 h$ l9 R% E
! p, ~/ R$ Y8 R$ Q) |SAL工作于運動平臺, 通過連續(xù)發(fā)射寬帶脈沖激光照明目標,,同時接收目標散射回波,,然后對回波信息進行處理獲得目標圖像。SAL綜合利用了目標回波的時間和空間信息,,是一種很巧妙的高分辨率成像手段,。3 X" h% f$ J3 b6 {0 g# T, _3 Z
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高分辨率成像SAL并不容易實現(xiàn),需要滿足一系列苛刻的硬件,、軟件技術(shù)條件等,。由于SAL采用激光作為探測光源,激光波長在微米量級,,傳播過程非常容易產(chǎn)生誤差,,所以實現(xiàn)SAL成像、成高質(zhì)量像是一件相當不容易的事情,。* C* M* Q c6 N$ k! F/ t1 w3 H
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SAL的根本目的與普通相機沒有不同,,都是獲取目標的高分辨率圖像,詳細的SAL圖像是反映系統(tǒng)性能或應(yīng)用系統(tǒng)參照的最好資料,。目前,,在SAL技術(shù)研究領(lǐng)域,圖像資料還比較缺乏,。最近,,中國科學院電子學研究所吳謹研究員課題組在《光學學報》上發(fā)表了他們的條帶模式合成孔徑激光雷達實驗室高分辨率成像結(jié)果( 2015, vol.35,,no.12,,p1228002)。7 [! z$ Y7 C' O+ J3 Q2 w
& e2 B. V) \/ {& ]2 D他們在SAL技術(shù)研究領(lǐng)域已經(jīng)耕耘十余年,,通過綜合考慮探測光源,、收發(fā)光學系統(tǒng)、外差探測,、傳輸光路環(huán)境,、機械振動、數(shù)據(jù)處理等多方面因素,,建成了實驗室SAL成像演示裝置,。實驗中在12.9m距離上獲得了合作目標及漫反射目標的高分辨率SAL圖像,成像分辨率超過真實口徑衍射極限100倍。% O5 B, p! e8 s
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8 X3 E( K+ l1 _5 l: c圖中,,合作目標是由反光材料制作的一個圖標,。反光材料是成像實驗常用的目標制作材料,它的回波強,,成像數(shù)據(jù)信噪比高,。漫反射目標是表面用砂紙打磨銅箔剪成的三個字母。漫反射材料目標回波弱,,成像數(shù)據(jù)信噪比低,,可能是SAL實際應(yīng)用時常見的目標。圖中,,兩種材料目標的SAL成像質(zhì)量(分辨率和清晰度)基本相同,。: A7 K' |& R/ n
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